Введение к работе
Актуальность работы обусловлена необходимостью объективной оценки состояния древостоев, расположенных на средне- и слабозагрязненных территориях, подверженных влиянию промышленных выбросов. Одним из наиболее перспективных подходов к решению данной проблемы является комплексное использование морфометрических, физиологических параметров древостоев и свойств почв.
Целью работы является комплексная оценка состояния сосновых молодняков, произрастающих на слабозагрязненной территории на примере Новоуральского лесхоза с помощью традиционных лесоводственно-таксационных, физиологических, электрофизиологических методов, а также определения фитотоксичности почв и экологического зонирования.
Для достижения поставленной цели, необходимо решить ряд практических задач: разработка экспресс-метода биотестирования лесных почв; определение границ применимости электрофизиологической методики оценки состояния системы водного транспорта деревьев; определение биологической активности почв района исследований; анализ литературных данных о влиянии загрязнений на почву, морфомегрические характеристики древостоев сосны, величину электрического импеданса прикамби-ального комплекса ствола и пигментный состав хвои; изучение взаимосвязей между характеристиками почв, морфометрическими и физиологическими параметрами древостоев сосны; определение факторов, влияющих на состояние лесов в районе города Новоуральска; проведение комплексной оценки состояния сосновых молодняков изучаемого Новоуральского лесхоза; экологическое зонирование территории.
Научная новизна исследований заключается в следующих основных результатах, полученных автором в ходе работы над диссертацией и выносимых на защиту:
-
Новые экспресс-методы, такие как биотестирование почв на фито-токсичность и измерение электрического импеданса прикамбиального комплекса ствола являются высокочувствительными к действию загрязнений и перспективными для использования в комплексной оценке состояния лесных экосистем.
-
Для комплексного обследования слабозагрязненных сосновых молодняков целесообразно, наряду с традиционными, использовать дополнительные диагностические характеристики.
-
Параметры замедленной флуоресценции водоросли хлорелла чувствительны к действию тяжелых металлов как в водных растворах, так и в почвенных суспензиях.
-
Разработана методика экспресс-диагностики почв на фитотоксич-ность, позволяющая косвенно оценивать влияние загрязненных почв, неза-
висимо от химического состава поллютантов на корневые системы деревьев.
5. Составлены карты-схемы состояния лесов района исследований по совокупностям морфометрических, физиологических и почвенных параметров, а также по комплексу диагностических характеристик.
Практическая ценность: 1. Установлено, что электрофизиологические параметры водно-минерального обмена стволов деревьев и фитоток-сичности почв могут использоваться в качестве диагностических характеристик при проведении комплексной оценки состояния насаждений. 2. Экспериментально подтверждено, что разработанный ранее для оценки состояния древостоев, произрастающих в зонах сильного техногенного загрязнения комплексный подход (Фомин, 1998), может использоваться в средне- и слабозагрязненных районах. 3. На основании данных экологического зонирования района разработаны рекомендации для проведения ле-сохозяйственных мероприятий, способствующих повышению устойчивости лесов к антропогенным нагрузкам. 4. С целью проведения дальнейшего экологического мониторинга выделены особоохраняемые участки лесных массивов (постоянные пробные площади), и соответствующие документы (приложение 2) переданы в лесхоз. 5. Разработаны методические указания (приложение 3) для проведения комплексной оценки состояния древостоев.
Апробация работы Основные положения работы доложены на Всероссийской научной конференции "Развитие идей академика С.С. Шварца в современной экологии" 29 марта - 3 апреля 1999 г. г. Екатеринбург; Научной конференции "Б.П. Колесников - выдающийся отечественный лесо-вед и эколог. К 90-летию со дня рождения" 7-8 декабря 1999 г. г. Екатеринбург; Региональной научной конференции "Стратегические направления экологических исследований на Урале и экологическая политика" сентябрь 1999 г. г. Екатеринбург; Всероссийском совещании "Реакция растений на глобальные и региональные изменения природной среды" 25-29 сентября 2000 г. г. Иркутск.
По материалам исследований опубликовано 10 работ.
Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, выводов, списка цитируемой литературы и приложений, изложена на 16У страницах машинописного текста, включает 11 таблиц и 18 рисунков. Список литературы содержит 243 библиографических ссылки.
Работа выполнена на кафедре прикладной физики и биофизики Уральской государственной лесотехнической академии в процессе выполнения госбюджетных тем: ФЦП "Интеграция" тема "Дендроэкология и мониторинг лесных экосистем Урала"; тема НИР 1.4.95 "Разработка методики морфофизиологической диагностики древостоев и лихенологической биоиндикации для экологического мониторинга лесов в зонах промышленного
загрязнения" и хоздоговорной темы 33/97/5 "Экологический мониторинг лесов г. Новоуральска на территории ЗАТО".
